fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · pdf file-uvodni prikaz...
TRANSCRIPT
![Page 1: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/1.jpg)
FIZIKA ULTRAZVUČNE MEDICINE
Damir Markučič, Josip Stepanić
![Page 2: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/2.jpg)
- uvodni prikaz ultrazvučnog sustava
- prostiranje valova kroz jedno sredstvo
- prostiranje valova kroz granicu sredstava
- dobivanje ultrazvuka
- dijagnostički prikazi
- konstrukcija primopredajnika
- Dopplerov učinak u dijagnostici
Cjeline
![Page 3: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/3.jpg)
ultrazvučni impulsi- reflektiraju od granice dva sredstva različitih akustičkih impedancija
Ispitivanje ultrazvukom
![Page 4: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/4.jpg)
Ispitivanje ultrazvukom (UT) - načelo
![Page 5: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/5.jpg)
UT rezultati - parametri nepravilnosti
mm Materijala
hds
0 2 4 6 8 10
uređaji s A-prikazom
- vremenska os � “vrijeme preleta” (TOF) � udaljenost reflektora- amplituda signala � energija reflektiranog impulsa � veličina reflektora
![Page 6: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/6.jpg)
UT pretraživanje & odzivi
- “prelet” UZ impulsa ! 2 ultrazvučni snop – volumen
- pojave na površini reflektora ... refleksija, transmisija, geometrija (kutovi)
![Page 7: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/7.jpg)
prostorna distribucija UZ polja u mediju – geometrija UZ snopa
UT-sonde, osnove
![Page 8: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/8.jpg)
blisko polje (N) i kut divergencije (dz) ovise o veličini i frekvenciji pretvornika
λ4
2DN =
v
fDN
4
2
=
=D
kdBdB
λγsin
UT-sonde, osnove
![Page 9: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/9.jpg)
UT-sonde, vrste
∆ps
pk ⊥pk pk
pe
∆ps
pe
∆ps
dvostruka sonda
ravnasonda
kutnasonda
![Page 10: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/10.jpg)
Dijagnostika i terapija
U dijagnostici nastoji se prikupiti što više informacija o funkcionalnosti organa, što se provodi što manjim unosom energije uz što manje snage.
U terapiji cilj je obaviti lokalno što veći korisni rad, te se koriste znatne snage i relativno velike količine unesene energije.
![Page 11: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/11.jpg)
Dijagnostika i terapija
Energija se unosi u obliku akustičkih poremećaja, tj. valova.
U dijagnostici ti valovi moraju prolaziti uz što manje gušenja kroz medije.
U terapiji korisni rad se obavlja apsorpcijom energije vala u određenoj strukturi.
![Page 12: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/12.jpg)
Valovi koji se koriste za terapiju ireverzibilno mijenjaju određene strukture, tj. plastično ih deformiraju, uključujući i pucanje. Teorijski opis podrazumijeva prostiranje valova u nelinearnom, viskoelastičnom mediju.
Valovi u dijagnostici elastično mijenjaju strukture kroz koje prolaze, tj. na mikroskopskoj ljestvici infinitezimalno malo ih komprimiraju, odnosno ekspandiraju. Teorijski opis podrazumijeva prostiranje valova u linearnom, elastičnom mediju.
![Page 13: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/13.jpg)
Energija se u tijelo u velikom broju slučaja unosi ultrazvukom, kao jednom vrstom valova.
Ultrazvuk je akustički poremećaj frekvencije više od 20 kHz.
Sve pojave vezane uz ultrazvuk opisujemo bilo kao valne pojave,bilo kao izmjenu energije.
Polazište: monokromatski, negušeni, ravni val
(= jedna frekvencija, jedna valna duljina, stalna amplituda) λ = v/f
Val je prostorno vezano titranje elemenata tvari.
![Page 14: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/14.jpg)
Titranje – periodičko gibanje oko položaja stabilne ravnoteže
Primjer: tijelo mase m titra vertikalno, ovješeno na oprugu krutosti k.
- skica i karakteristične veličine
- dijagram vremenske ovisnosti elongacije
- matematički zapis vremenske ovisnosti elongacije
- uvođenje amplitude, perioda, frekvencije, kutne frekvencije
- usporedba s njihanjem i drugim oblicima titranja
- titranje elementarnih volumena
![Page 15: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/15.jpg)
Primjer: tijelo mase m titra vertikalno, ovješeno na oprugu krutosti k.
- analiza karakterističnih slučajeva (početna potencijalna, odnosnokinetička energija jednaka nuli)
- diferencijalna jednadžba titranja, matematički opis- opće rješenje, početni uvjeti, početna faza
![Page 16: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/16.jpg)
Titranje je periodičko gibanje oko položaja stabilne ravnoteže.
k
m
� = 2���� = 1
�
y y
(općenito: s)
t
Harmonijska ovisnost: elongacije, brzine, akceleracije.
![Page 17: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/17.jpg)
Titranje je periodičko gibanje oko položaja stabilne ravnoteže
različitih vrsta tijela.
![Page 18: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/18.jpg)
Titranje vezanih opruga.
Titranje elastičnih tijela.
Vezano titranje većeg broja elementarnih volumena je val.
![Page 19: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/19.jpg)
Val: ravni, negušeni, monokromatski val
- skica i karakteristične veličine
- dijagrami vremenske i prostorne ovisnosti elongacija
- matematički zapis s(x, t)
- uvođenje valne duljine, iznosa valnog vektora, faze
- uvođenje brzine širenja faze – fazne brzine
- izvod v = ω/k
![Page 20: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/20.jpg)
Val:
- valna fronta
- opis ravnog vala, sfernog vala, točkastog izvora
![Page 21: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/21.jpg)
Širenje ultrazvučnog vala prikazujemo valnim vektorom,ili valnim frontama.
Valni vektor pokazuje pravac širenja ultrazvuka, iznos mu je 2π/λ.
Valna fronta je geometrijsko mjesto svih točaka tvari koje titraju istom fazom. Valna fronta u neposrednoj blizini izvora ultrazvuka slijedi geometriju izvora, a daleko od izvora vala poprima oblik dijela kugline ljuske.
k
![Page 22: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/22.jpg)
Primjer: vizualizacija raspodjele tlaka
![Page 23: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/23.jpg)
Primjer: vizualizacija raspodjele tlaka ispred ravne sondekružnog poprečnog presjeka
Karakteristike: blisko polje, fokus, daleko poljeFresnelova z. Fraunhoferova z.
Diskusija: o korištenju UZ pretvornika za ispitivanja u bliskom polju
![Page 24: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/24.jpg)
Matematički opis širenja ravnog vala
- harmonijske i kompleksne eksponencijalne funkcije
- d’Alembertova jednadžba, rješenja i njihova interpretacija
- putujući val, stojni val
- energija vala
![Page 25: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/25.jpg)
- vremenska i frekventna domena
- spektar, bandwidth, FWHM
t
s
t
s
t
s
f
A
f
A
f
A
![Page 26: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/26.jpg)
- vremenska i frekventna domena
- spektar, bandwidth, FWHM
f
A
fN f2f1
0,71⋅A0
A0
B
![Page 27: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/27.jpg)
Gušeni ravni val
- koeficijent apsorpcije
- decibeli
- gušenje u vremenskoj i spektralnoj domeni
![Page 28: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/28.jpg)
Parametri sredstva bitni za prostiranje ultrazvučnog vala kroz jedno sredstvo su- akustička impedancija Z,- koeficijent prigušenja α.
Bitno: i razlučivost i koeficijent prigušenja povećavaju seporastom frekvencije.
Akustička impedancija je:- omjer tlaka i brzine za neki elementarni volumen, Z = p/ve
- svojstvo materijala, Z = ρv
Napomena: v ≠ ve.
![Page 29: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/29.jpg)
Mjerna jedinica koeficijenta prigušenja je dB/m.
α, 100 dB/m
f, MHz
Primjer: određivanje broja decibela.
![Page 30: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/30.jpg)
Nailazak vala na ravnu granicu dva sredstva
- opis pojava
- zapisi rješenja, rubni uvjeti
- faktori refleksije i transmisije
- skica nailaska vala na sloj, matrica raspršenja i transfer matrica
- reverberacija
![Page 31: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/31.jpg)
Odnos smjera širenja i smjera titranja elemenata je polarizacija.Polarizacija jednostavnih valova je longitudinalna ili transverzalna, dok vođeni valovi općenito imaju složenu polarizaciju.
![Page 32: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/32.jpg)
Prostiranje ultrazvučnog vala kroz dva sredstva- kut upada određuje se obzirom na okomicu na plohu- općenito dolazi do refleksije, transmisije i konverzije- pri okomitom upadu nema konverzije
- udjeli energije reflektirane i transmitirane komponentepri okomitom upadu na glatku plohu ne ovise o frekvenciji
![Page 33: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/33.jpg)
Upad ultrazvučnog vala pod kutom na ravnu granicu dva sredstva
Pojava: totalna refleksija / kritični kut
T
T
![Page 34: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/34.jpg)
Upad ultrazvučnog vala pod kutom na ravnu granicu dva sredstva pirmjer: granica čelik-zrak
![Page 35: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/35.jpg)
pirmjer: granica čelik-zrak
![Page 36: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/36.jpg)
Prostiranje ultrazvučnog vala kroz tri sredstva- razmatramo okomiti upad monokromatskog ravnog vala- pojednostavljenje: sloj u beskonačnom mediju- implicitno prisustvo izvora
- postavljanje jednadžbi za T, izvod, grafički prikaz
- “prozori” propusnosti – rezonancije, antirefleksni slojevi
![Page 37: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/37.jpg)
Okomiti upad ultrazvučnog vala na ravni tanki sloj
![Page 38: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/38.jpg)
Okomiti upad ultrazvučnog vala na ravni tanki sloj
2
0
0
)1(
4
R
RF
−=
![Page 39: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/39.jpg)
Dobivanje ultrazvuka- piezoelektrici- magnetostriktici- visokofrekventna titranja metalnih ploča, 2
![Page 40: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/40.jpg)
Dobivanje ultrazvuka- piezoelektrici
![Page 41: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/41.jpg)
![Page 42: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/42.jpg)
Kvarc
Svojstva kvarca znatno ovise o načinu rezanja kristala. Npr., modul elastičnosti iznosi
1,02⋅106 N/mm2 paralelno osi z0,77 ⋅106 N/mm2 okomito na os z
![Page 43: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/43.jpg)
Kvarc svojstva piezoelektrika ovise o vrsti reza, npr. Y-rez je ⊥ na os y
θ - kut prema ravnini Y-rezaza rotacije oko osi x
ϕ - kut prema ravnini Y-rezaza rotacije oko osi z
![Page 44: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/44.jpg)
česti rezovi:
AT-rez generira T-val
SC-rez (θ = 35°15’, ϕ = 21°54’ )generira L-val
![Page 45: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/45.jpg)
Raspršenje na slojevitim strukturama- razmatramo okomiti upad monokromatskog ravnog vala- T-matrica, S-matrica- reverberacija
![Page 46: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/46.jpg)
Dopplerov učinak
- kontinuirani Doppler- impulsni Doppler
- real time processing
- vremenski prozori propuštanja registriranog refleksa koji odgovarajuizdvojenoj dubini reflektirajućih struktura
- pulse repetition frequency
- “zamrzavanje” nestacionarnih procesa- deriviranje faze- izdvajanje Dopplerove promjene
![Page 47: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/47.jpg)
![Page 48: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/48.jpg)
![Page 49: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/49.jpg)
Dobivanje ultrazvuka- piezoelektrici- magnetostriktici- visokofrekventna titranja metalnih ploča, 2
![Page 50: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/50.jpg)
Ultrazvučni valovi mogu se prostirati unutar volumena nekog objekta. Ti valovi imaju razdvojive polarizacije (L, T).
Ultrazvučni valovi mogu se prostirati duž granica tvari.
Osnovni valovi lokalizirani oko površine objekta u vakuumu su površinski ili Rayleighevi valovi. Njihova polarizacija je eliptična.
Valovi lokalizirani oko površine objekta u vakuumu, T-polarizacije su Loveovi valovi.
Valovi lokalizirani oko granice dviju krutina su Stoneleyevi valovi. Valovi lokalizirani oko granice krutine i tekućine su Scholteovi valovi.
![Page 51: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/51.jpg)
Dijagnostika primjenom Dopplerovog učinka
- uočavanje nestacionarnih ili stacionarnih pojava
(ne statičkih!)
- omogućava dobivanje podataka o brzinama i protoku krvi
- informacijski izrazito zahtjevan Real Time Processing
![Page 52: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/52.jpg)
Dopplerov učinak
- razmatramo relativno gibanje duž spojnice izvora i opažača- invarijantnost faze- slučajevi:
1. pojednostavljena, kvalitativna konstrukcija promjene frekvencije2. opći slučaj3. primjeri: giba se samo izvor, giba se samo opažač4. gibajući primopredajnik (npr. šišmiš)5. nepomični primopredajnik uz pomično tijelo
(npr. sonda pokraj krvne žile)
![Page 53: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/53.jpg)
Tehnike temeljene na Dopplerovom učinku
- kontinuirani Doppler
- impulsni Doppler- real time processing
- vremenski prozori propuštanja registriranog refleksa koji odgovarajuizdvojenoj dubini reflektirajućih struktura
- pulse repetition frequency
- “zamrzavanje” nestacionarnih procesa- deriviranje faze- izdvajanje Dopplerove promjene
![Page 54: Fizika ultrazvučne medicine predavanja 161104 - fsb.unizg.hr · PDF file-uvodni prikaz ultrazvučnog sustava-prostiranje valova kroz jedno sredstvo-prostiranje valova kroz granicu](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013107/5a78af567f8b9a21538be25c/html5/thumbnails/54.jpg)
kontinuirani Doppler
- mjeri veći raspon brzina- koristi dugotrajnije impulse- ne daje prostornu razlučivost
impulsni Doppler
- mjeri manji raspon brzina- koristi kratkotrajnije impulse- daje prostornu razlučivost